耳机音质知识

1、耳 机 知 识11怎样鉴别一款优秀耳机一款耳机的优劣不是外在的因素能够决定的，某些材料和某种结构的采用并不能代表什么，优秀耳机的设计是现代电声学材料科学、人体工程学和音响美学的完美结合。对于一款耳机的评价我们需要经过客观的测试与主观听音后方能得出结论。耳机的客观测试包括频率响应曲线、阻抗曲线、方波测试、互调失真等。今天，我们仅探讨耳机的主观听音评价，这是我们选择耳机的必要步骤。 要正确评价耳机的声音首先要了解耳机声音的特点。耳机有音箱所不能比拟的优势，相位失真小，频率响应宽阔，瞬态响应好，细节丰富，能还原出细腻逼真的音色。但是耳机有两个缺点，准确的说这是耳机的两个特点，它们是由耳机相对于人体的

2、物理位置决定的。 第一个特点是：耳机的“头中效应”。耳机营造的声学环境是自然界所没有的，自然界的声波是与人的头部和双耳相互作用后进入耳道的，耳机发出的声音则直接进入耳道；而唱片大部分又是为音箱重放制作的，声像位于两支音箱的连 接线上，由于这两个原因我们用耳机时会感到声像形成在头中，听感不自然，容易引起疲劳。耳机的“头中效应” 可以通过采用特殊的物理结构加以改善，声场模拟软件和硬件在市场上也有不少。 第二个特点是：耳机的低频。低频下段(40Hz-20Hz)和超低频(20Hz以下)是通过身体感知的，人耳对这些频段是不敏感的。耳机可以完美的重放这低频，但由于身体无法感觉到低频，会让人觉得耳机的低频不

3、足。 既然耳机的听音方式与音箱是不同的，耳机对声音的均衡就有其特有的方式。耳机的高频一般都有所提升，这样给人以细节丰富声音平衡的感觉；一只低频完全平坦的耳机往往会让人觉得低频不足，声音偏瘦，适当提升低频也是耳机经常采用的手段，这样可以使耳机的声音显得丰满，低频下潜深。最常使用这一手段的是轻型耳机和耳塞，它们的振膜面积小无法重放出深沉的低频，通过提升低频中段(80Hz-40Hz)就可以得到令人满意的低频效果。真实的声音不一定是美好的，在耳机设计中这两种方法是有效的，但是过犹不及，如果过度的提升高频和低频会破坏声音的平衡感，刺激的音色容易引起疲劳。中频对于耳机是一个敏感的区域，这里音乐的信息最丰富

4、，也是人耳最敏感的地方。耳机的设计对待中频是谨慎的，一些低档耳机其频率响应范围有限，却通过提提升中频的上段和低段获得明亮尖锐的音色和浑浊、有力度的声音，造成高低频不错的假象，长时间聆听这种耳机，会觉得索然无味。 优秀的耳机声音应该具有以下几个特点：一、声底纯净，无任何令人不悦的“嘶”、“嗡”、“哄”声。 二、平衡感好，音色从不过亮或过暗，高中低频能量分布均匀，频段间的融合自然滑顺，无突兀和毛刺。三、高频延伸良好，细腻而柔顺。 四、低频下潜深，干净饱满，富有弹性和力度，无任何肥、慢的感觉。 五、中频失真极小，透明而温暖，人声亲切自然，有厚度，有磁性，不夸张齿音和鼻音。 六、解析力好，细节丰富，微

5、小的信号也能清晰的重放。 七、有良好的声场刻画能力，声场开阔，乐器定位准确而稳定，声场中有足够的信息量，没有空洞的感觉。 八、动态没有明显的压缩、具有较好的速度感，大音量下不失真或失真很小。 这样一只耳机可以较完美的重放任何类型的音乐，有良好的像真度和音乐感，长期使用不会引起疲劳，能够使聆听者沉浸在音乐之中。2音响系统的重放声音的音域围一般可以分为超低音、低音、中低音、中音、中高音、次高音、高音、特高音八个音域。音频频率范围一般可以分为四个频段，即低频段（）；中低频段（）；中高频段（）；高频段（）。频段：能够表现音乐的低频成分，使欣赏者感受到强劲有力的动感。频段：能够表现单个打击乐器在音乐中的

6、表现力，是低频中表达力度的部分。频段：主要表达演唱者或语言的清淅度及弦乐的表现力。频段：主要表达音乐的明亮度，但过多会使声音发破。音色，是一种描述乐器发音品质的术语，由于每种乐器都有自己的频谱分布特征，因而同一种乐器的发音在不同的音区内，起音感虽然不一定一致，但其音色大体一致。表述音色特征的术语一般都与乐器的关系密切。音色术语一般要比音感丰富一些，其间的关联有以下几种情形：沉闷：闷这种音感是同20赫兹左右的频率赋予的，而高于80赫兹时，音感就会偏厚，因此具有沉闷感的音响一般基频很低，而且很少有丰富的泛音成分，具有此音感特征的乐器音源一般都是低音乐器的低音区。沉重：单纯从音感方面来看，沉重感是8

7、0赫兹频点处所特有的音感效果，而从音型特征上来看，短促的低音打击音型乐器具有更强烈的重感效果。低沉：低沉常用于形容比沉闷稍丰厚的音响，他的基频可能与沉闷的音响一样，但其高次谐波大多都比沉闷的音响丰富一些。深沉：这是一种带有感情味的形容词，常用于表述具有色彩性的“松荡”的低频响应，其基频比低沉的音响稍高一些。一般具有深沉感的乐器，最典型的就是大提琴和箫的低音区。浑厚：这种音感是频谱较宽的音源所具有的特征，所以浑厚的音感一般都是形容基频较低，频谱较宽的音源。淳厚：淳厚是指具有较高融合性的低频音响，具有淳厚感的典型音源，是钢片琴的低音区。丰满：这是频率在100250赫兹之间的音源所具有的音感特征，一

8、般发音在此频段内的音源，都必然会有丰富的音感效果。宽厚：丰满的音源如果频谱更宽一些，就会产生宽厚的音感效果。饱满：这是一种叫强劲度的低频音响，一般加置有“涡轮失真”效果的电贝司，此音感特征非常明显。明亮：一般当乐音的基频高于500赫兹以上时，就会变的明快起来，甚至高到7500赫兹处时，我们也不能说它不明亮，所以音源的明亮感是一种比较通泛的形容词。明亮感在2800赫兹频点处最为明显。响亮：常用于形容带颈度的高明度音响，并且当频谱高出4000赫兹以上时，音源就不具有此音感特征了。宏亮：直待有一定融合性的高明亮音响。圆润：指比较柔和的高明亮度音响。柔和：与圆润相比，柔和感更偏于暗闷，是一种相对低明亮

9、度的音响。清脆：频谱集中在40008000盒子之间的音响一般都具有一定的清脆感效果。高亢：指高穿透力的清脆音响，有此音感特征的典型乐器就是唢呐。尖锐：频谱集中在6800赫兹左右的音响一般都尖锐刺耳的。尖厉：尖锐的音响如果还带有类似失真的嘈杂感，即可产生尖厉的音感效果。纤细：频谱在8000赫兹以上的音乐，一般都具有纤细的音感效果。融合：一般不易突出的柔和音响，都具有一定的融合感。当然，所有的音源都可以用融合或或不融合的程度衡量。在乐器中，一般认为中提琴、大提琴的融合感最好。干涩：这是融合感的反义词，一般和谐泛音缺乏、不和谐泛音突出的高频段音响，都具有某种程度的干涩，在乐器当中，他主要是由于极高音

10、区缺乏共鸣所造成的。坚实：600赫兹左右的窄频带音响，以及发音短促的音型，都具有某种检视的音感效果。空洞：指带有“染色”效果的暗闷音响，此音感特征常常常常被人们用于形容大木鱼的音色。温暖：这是一种形容乐音色彩性的词，他一般与音响的“染色度”成正比，如：排钟，就具有次种音感。粗犷：低频音响如果带有类似过载失真的效果，即可形成粗犷的音感。粗糙：粗糙感是一种略带沙音的粗犷音响，一般小号、圆号在吹奏低音区时，都有此音感特征。沙哑：特制带有明显“气流沙音”的虚浮声响效果。苍劲：这是一种带有感情味的形容词，一般是指较低频段内的沙哑音响，如大管的低音区等。紧张：这是乐音内含有某些特别的不和谐泛音成分的结果。

11、力度感：力度感在低频段特指200500盒子频段内的音响，如：大鼓、大胡的低音区，力度感就较好。在中、高频段，力度感是指高穿透力、高突出性的不柔和音响，一般高音铜管乐器的中、高音区，都具有良好的力度感效果。穿透力：指高突出性、高明亮度的音响，穿透力在4500赫兹附近较为明显。光彩性：指有一定突出感的高圆润度音响。悲凉：悲凉与温暖互为反义，它也是一种带感情味的次。具有此音感特征的典型乐器音源，就是中音双簧管的中音区。阴森：高紧张度的低频段音响，即可形成阴森的音感效果。发扁：这是2500赫兹处所特有的音响效果。在此频点附近的音乐，一般都明显有“发扁”的感觉。如：板胡、二胡等，次种音感特征十分明显。发

12、暗：如果乐音中缺乏6000赫兹以上的频谱成分，一般都可以使起发音变“暗”。发虚：这是乐器在发较高音阶时，杂音增多所引起的，这种杂音通常类似于气流沙声。 3。音质标准 - 这是了解音频最基础的内容所谓声音的质量，是指经传输、处理后音频信号的保真度。目前，业界公认的声音质量标准分为4级，即数字激光唱盘CD-DA质量，其信号带宽为10Hz20kHz；调频广播FM质量，其信号带宽为20Hz15kHz；调幅广播AM质量，其信号带宽为50Hz7kHz；电话的话音质量，其信号带宽为200Hz3400Hz。可见，数字激光唱盘的声音质量最高，电话的话音质量最低。除了频率范围外，人们往往还用其它方法和指标来进一步

13、描述不同用途的音质标准 对模拟音频来说，再现声音的频率成分越多，失真与干扰越小，声音保真度越高，音质也越好。如在通信科学中，声音质量的等级除了用音频信号的频率范围外，还用失真度、信噪比等指标来衡量。 对数字音频来说，再现声音频率的成分越多，误码率越小，音质越好。通常用数码率（或存储容量）来衡量，取样频率越高、量化比特数越大，声道数越多，存储容量越大，当然保真度就高，音质就好。 声音的类别特点不同，音质要求也不一样。如，语音音质保真度主要体现在清晰、不失真、再现平面声象；乐音的保真度要求较高，营造空间声象主要体现在用多声道模拟立体环绕声，或虚拟双声道3D环绕声等方法，再现原来声源的一切声象。 音

14、频信号的用途不同，采用压缩的质量标准也不一样。如，电话质量的音频信号采用ITUTG711标准，8kHz取样，8bit量化，码率64Kbps。AM广播采用ITUTG722标准，16kHz取样，14bit量化，码率224Kbps。高保真立体声音频压缩标准由ISO和ITU-T联合制订，CD11172-3MPEG音频标准为48kHz、44.1kHz、32kHz取样，每声道数码率32Kbps448Kbps，适合CD-DA光盘用。 对声音质量要求过高，则设备复杂；反之，则不能满足应用。一般以“够用，又不浪费”为原则 音质评价方法 - 响度、音调和愉快感的变化和组合 评价再现声音的质量有主观评价和客观评价两

15、种方法。例如一、语音音质 评定语音编码质量的方法为主观评定和客观评定。目前常用的是主观评定，即以主观打分 （MOS）来度量，它分为以下五级：5（优），不察觉失真；4（良），刚察觉失真，但不讨厌；3（中），察觉失真，稍微讨厌；2（差），讨厌，但不令人反感；1（劣），极其讨厌，令人反感。一般再现语音频率若达7kHz以上，MOS可评5分。这种评价标准广泛应用于多媒体技术和通信中，如可视电话、电视会议、语音电子邮件、语音信箱等 二、乐音音质 乐音音质的优劣取决于多种因素，如声源特性（声压、频率、频谱等）、音响器材的信号特性（如失真度、频响、动态范围、信噪比、瞬态特性、立体声分离度等）、声场特性（如直达

16、声、前期反射声、混响声、两耳间互相关系数、基准振动、吸声率等）、听觉特性（如响度曲线、可听范围、各种听感）等。所以，对音响设备再现音质的评价难度较大。通常用下列两种方法：一是使用仪器测试技术指标；二是凭主观聆听各种音效。由于乐音音质属性复杂，主观评价的个人色彩较浓，而现有的音响测试技术又只能从某些侧面反映其保真度。所以，迄今为止，还没有一个能真正定量反映乐音音质保真度的国际公认的评价标准。但也有报道，国际电信联盟（ITU-T）近期已批准一种客观评价音质的被称之为电子耳的新型测量方法，可对任何音响器材的音质进行客观听音评价，也可用于检测电话通讯语音编码系统的缺陷。 现将乐音音质评价方法综述如下（

17、1）主观听判音效 通常，据乐音音质听感三要素，即响度、音调和愉快感的变化和组合来主观评价音质的各种属性，如低频响亮为声音丰满，高频响亮为声音明亮，低频微弱为声音平滑，高频微弱为声音清澄。下面结合声源、声场及信号特性介绍几种典型的听感。 立体感 主要由声音的空间感（环绕感）、定位感（方向感）、层次感（厚度感）等所构成的听感，具有这些听感的声音称为立体声。自然界的各种声场本身都是富有立体感的，它是模拟声源声象最重要的一个特征。德波尔效应证明，人耳的生理特点是：人耳在两声源的对称轴上，当声压差p=0dB和时间差t=0ms时，感觉两声源声象相同，分不出有两个声源；而当p15dB或t3ms时，人耳就感觉

18、到有两个声源，声像往声压大或导前的声源移动，每5dB的声压差相当于lms的时间差。哈斯效应又进一步证明，当t5ms35ms时，人耳感到有两个声源；而当近次反射声、滞后直达声或两个声源的时间差t50ms时，即使一次反射声（又称近次或前期反射声）或滞后声的响度比直达声或导前声的响度大许多倍，声源方位仍由直达声或导前声决定。根据人耳的这个生理特点，只要通过对声音的强度、延时、混响、空间效应等进行适当控制和处理，在两耳人为的制造具有一定的时间差t、相位差、声压差P的声波状态，并使这种状态和原声源在双耳处产生的声波状态完全相同，人就能真实、完整地感受到重现声音的立体感。与单声道声音相比，立体声通常具有声

19、象分散、各声部音量分布得当、清晰度高、背景噪声低的特点。定位感若声源是以左右、上下、前后不同方位录音后发送，则接收重放的声音应能将原声场中声源的方位重现出来，这就是定位感。根据人耳的生理特点，由同一声源首先到达两耳的直达声的最大时间差为0.44ms0.5ms，同时还有一定的声压差、相位差。生理心理学证明：20Hz200Hz低音主要靠人两耳的相位差定位，300Hz4kHz中音主要靠声压差定位，更高的高音主要靠时间差定位。可见，定位感主要由首先到达两耳的直达声决定，而滞后到达两耳的一次反射声和经四面八方多次反射的混响声主要模拟声象的空间环绕感。空间感 一次反射声和多次反射混响声虽然滞后直达声，对声

20、音方向感影响不大，但反射声总是从四面八方到达两耳，对听觉判断周围空间大小有重要影响，使人耳有被环绕包围的感觉，这就是空间感。空间感比定位感更重要。层次感 声音高、中、低频频响均衡，高音谐音丰富，清澈纤细而不刺耳，中音明亮突出，丰满充实而不生硬，低音厚实而无鼻音。厚度感低音沉稳有力，重厚而不浑浊，高音不缺，音量适中，有一定亮度，混响合适，失真小。除此之外，还有许多评价音质的听感，象力度感、亮度感、临场感、软硬感、松紧感、宽窄感等。音质评价方法 - 失真度、频响、信噪比和平衡度（2）客观测试技术指标失真度谐波失真，主要引起声音发硬、发炸；而稳态或瞬态互调失真主要引起声音毛糙、尖硬和混浊。二者均使音

21、质劣化，若失真度超过3时，音质劣化明显。音响系统的音箱失真度最大，一般最小的失真度也要超过1。相位失真，主要引起1kHz以下的低频声音模糊，同时影响中频声音层次和声象定位。 抖晃失真，主要是电机转速不稳，主导轴-压带轮压力不稳，磁头拍打磁带等造成磁带震动和卷带量变化，进而使信号频率被调制，声音音调出现混浊、颤抖。抖晃通常用音调变化的均方根值表示，通常，录音机的抖晃率0.1，Hi-Fi录音机0.005，普通录像机0.3，视盘机0001。频响与瞬态响应频响，指音响设备的增益或灵敏度随信号频率变化的情况，用通频带宽度和带内不均匀度表示（如优质功放的频响1Hz200kHzldB）。带宽越宽，高、低频响应越好：不均匀度越小，频率均衡性能越好。通常，30Hz150Hz低频使声音有一定厚度基础，150Hz500Hz中低频使声音有一定力度，300Hz500Hz中低频声压过分加强时，声音浑浊，过分衰减时，声音乏力；500Hz5kHz中高频使声音有一定明亮度，过分加强时，声音生硬；过分衰减时，声音散、飘；5kHz10kHz高频段使声音有一定层次、色彩；过分加强时，声音尖刺；过分衰减时，声音暗淡、发闷。按此规律，可根据各种听感，定量调节音响系统的频响效果。瞬态响应，是指音响系统对突变信号的跟随能力。实质上它反映脉冲信号的高次谐波失真大小，严重时影响音质的透明